一种适用于全轮位的轮胎的制作方法

1.本发明涉及轮胎结构技术领域，尤其涉及一种适用于全轮位的轮胎。


背景技术：

2.随着科技的高速发展，车辆的性能越来越好，人们对与之匹配的轮胎的性能的要求也越来越高。随着“碳达峰”“碳中和”的目标的落地，轮胎行业的市场需求也向低碳转变。绿色、节能的轮胎是轮胎行业的发展方向。绿色轮胎具有低滚动阻力、节约燃油消耗、抗湿滑性能的特点，与传统轮胎相比，具有显著的节能、减少二氧化碳排放的效果。因此，用户越来越注重产品的寿命和油耗性能。
3.据研究，在不更换适用于全轮位的轮胎胶料配方的情况下，轮胎的磨耗性能和花纹的深度、行驶面宽、轮胎外直径以及花纹的饱和度有很大的相关性，通过增大花纹的深度、增加行驶面宽、提高花纹的饱和度，能够有效地提升轮胎的里程。然而增大花纹的深度，会使轮胎的滚动阻力提高。轮胎的花纹饱和度与轮胎的湿地性能、雪地性能、制动力也存在着密切的关系，要想通过提高轮胎花纹的饱和度来提升里程，势必会导致轮胎花纹沟槽的减少，进而导致轮胎花纹湿地性能、雪地性能、制动力的降低。
4.通过我们对日本市场车辆的使用情况调查，我们发现，日本市场的车辆导向轮和驱动轮均喜欢安装块状花纹，从本质来讲，日本地形以山地丘陵为主，道路多坡道和弯道，也就要求车辆安装的轮胎抓地力足够强大，以满足道路对车辆的需求。导向轮位的花纹和驱动轮位的花纹在花纹形状和设计尺寸存在着很大的区别，为了均衡了市场和产品的性能需求，需要设计一款同时满足在导向轮位和驱动轮位的产品。


技术实现要素：

5.为解决上述技术问题，本发明提供一种具有兼顾里程和滚阻性能，同时具备良好的驱动性能及排石性能的适用于全轮位的轮胎。
6.具体方案如下：一种适用于全轮位的轮胎，包括胎面花纹和胎肩，所述胎面花纹包括中心花纹沟，中心花纹沟向两侧胎肩方向均依次设置第一花纹沟和第二花纹沟，中心花纹沟、第一花纹沟和第二花纹沟均为沿轮胎周向的封闭折线，两侧的第一花纹沟和第二花纹沟呈中心对称；中心花纹沟与第一花纹沟之间为第一花纹带，第一花纹带由多个第一2d花纹沟槽分割成的第一花纹块组成，第一花纹块的形状为六边形，第一花纹块被第一分割沟槽分割为呈中心对称的两部分，且位于不同列上的第一分割沟槽呈中心对称；第一花纹沟与第二花纹沟之间为第二花纹带，第二花纹带由多个第二2d花纹沟槽分割成的第二花纹块组成，第二花纹块的形状为六边形，第二花纹块被第二分割沟槽分隔为呈中心对称的两部分，且位于不同列上的第二分割沟槽呈中心对称；第二花纹沟与胎肩之间为第三花纹带，第三花纹带由多个第三2d花纹沟槽分割成
的第三花纹块组成，第三花纹块的形状为五边形，其中一条边与胎肩的边缘重合。
7.所述第一分割沟槽和第二分割沟槽为“z”型沟槽，在同一斜直线上且关于同一中心对称中心的“z”型沟槽两端的开口相对设置。
8.所述胎肩沿轮胎周向设置开放式的横向沟槽，横向沟槽一端开口与第三2d花纹沟槽的开口处对应设置。
9.所述第三花纹块上均匀设置沿轮胎轴向的胎肩沟槽，胎肩沟槽延伸至胎肩。
10.位于同一斜直线上且关于同一中心对称的花纹块，与其相邻列的花纹块之间错位设置，错位长度为节距长度m的9/32。
11.所述第一分割沟槽的“z”字型上部沟槽和下部沟槽与轮胎轴线之间的夹角为10
°
到12
°
；第一2d花纹沟槽和第二2d花纹沟槽与轮胎轴线之间的夹角为10
°
到12
°
。
12.所述第二分割沟槽的“z”字型上部沟槽和下部沟槽与轮胎轴线之间的夹角为5
°
到8
°
；第三2d花纹沟槽与轮胎轴线之间的夹角为5
°
到8
°
。
13.所述第二花纹块之间设置加强筋，加强筋的宽度为第二花纹块宽度的1/3到1/2，加强筋的厚度为第二花纹沟的1/6到1/5。
14.所述中心花纹沟的宽度为2mm，第一花纹沟和第二花纹沟的宽度为10mm。
15.所述胎面花纹的饱和度为76%。
16.本发明公开的一种适用于全轮位的轮胎，通过优化花纹的深度、宽度、饱和度，可以用来保证轮胎适用于导向和驱动轮位，并且能实现长途运输。中心花纹沟、第一花纹沟和第二花纹沟均为折线型花纹沟，与直线型花纹沟相比驱动力更强，花纹块采用错位等节距的花纹设计方案，有效地降低了轮胎花纹的噪声。第一花纹块和第二花纹块整体接近六边形的块状花纹设计，提供优秀的牵引性能及雪地性能。第一分割沟槽和第二分割沟槽的合计能使胎面具有良好的散热性能，同时具备良好的湿地、雪地性能，这样能使轮胎具有良好的耐久性能，达到客户的使用需求。胎面花纹具有兼顾里程和滚阻性能，同时具备良好的驱动性能及排石性能。
附图说明
17.图1是本发明的适用于全轮位的轮胎结构样式示意图。
18.图2 是本发明花纹左右错接示意图。
19.图3是本发明节距m示意图。
20.图4是第二花纹沟2的剖视图。
21.图5为第一花纹沟3的剖视图。
22.图6为中心花纹沟4的剖视图。
23.图7为第一2d“z”字钢片和第二2d“z”字钢片的三视图。
24.图8为沿m-m的剖视图。
25.图9 为沿n-n的剖视图。
26.图10为沿p-p的剖视图。
27.图11为第一胎肩沟槽的2d钢片三视图。
28.其中：1、胎面花纹，2、第二花纹沟，3、第一花纹沟，4、中心花纹沟，5、第三花纹块，6、第二花纹块，7、第一花纹块，8、胎肩沟槽，9、第一分割沟槽，10、第一2d花纹沟槽，11、第二2d花纹沟槽，12、第二分割沟槽，13、第三2d花纹沟槽，14、横向沟槽，15、加强筋。
具体实施方式
29.下面将结合本发明中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施，而不是全部的实施，基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
30.如图1-图11所示，本发明公开一种适用于全轮位的轮胎，包括胎面花纹1和胎肩，所述胎面花纹1包括中心花纹沟4，中心花纹沟4向两侧胎肩方向均依次设置第一花纹沟3和第二花纹沟2，中心花纹沟4、第一花纹沟3和第二花纹沟2均为沿轮胎周向的封闭折线，两侧的第一花纹沟3和第二花纹沟2呈中心对称；中心花纹沟4、第一花纹沟3和第二花纹沟2均为折线型花纹沟，与直线型花纹沟相比驱动力更强。第一花纹沟3和第二花纹沟2宽度10mm，中心花纹沟44的宽度为2mm的设计，进而提高了花纹的饱和度。长途驱动轮产品的花纹饱和度一般在73%左右，此胎面花纹1的饱和度为76%，可以大幅度提高产品行驶里程。
31.中心花纹沟4与第一花纹沟3之间为第一花纹带，第一花纹带由多个第一2d花纹沟槽10分割成的第一花纹块7组成，第一花纹块7的形状为六边形，第一花纹块7被第一分割沟槽9分割为呈中心对称的两部分，且位于不同列上的第一分割沟槽9呈中心对称；第一分割沟槽9成型时在模具上设置第一2d钢片在轮胎上形成的沟槽，如图7所示，第一2d钢片厚度为2-3mm，深度方向上呈长方形形状，深度为第一花纹沟3深度的1/6，起到横向花纹沟的作用，有散热的作用，提供良好的湿滑性能。第一2d钢片指的是平板状平面钢片，在深度方向无变化，无前后凸起的变化的钢板。
32.第一花纹沟3与第二花纹沟2之间为第二花纹带，第二花纹带由多个第二2d花纹沟槽11分割成的第二花纹块6组成，第二花纹块6的形状为六边形，第二花纹块6被第二分割沟槽12分隔为呈中心对称的两部分，且位于不同列上的第二分割沟槽12呈中心对称；第二分割沟槽12成型时在模具上设置第二2d钢片在轮胎上形成的沟槽，如图7所示，第二2d钢片厚度为2-3mm，深度方向上呈长方形形状，深度为第一花纹沟3深度的1/6，起到横向花纹沟的作用，有散热的作用，提供良好的湿滑性能。第二2d钢片指的是平板状平面钢片，在深度方向无变化，无前后凸起的变化的钢板。
33.第二花纹沟2与胎肩之间为第三花纹带，第三花纹带由多个第三2d花纹沟槽13分割成的第三花纹块5组成，第三花纹块5的形状为五边形，其中一条边与胎肩的边缘重合。中心花纹沟4两侧的第一花纹块7、第二花纹块6、第三花纹块5、第一分割沟槽9、第二分割沟槽12、第一2d花纹沟槽10、第二2d花纹沟槽11和第三2d花纹沟槽13均呈现中心对称，排布均匀，以提高花纹的驱动性能，雪地性能。
34.所述第一分割沟槽9和第二分割沟槽12为“z”型沟槽，在同一斜直线上且关于同一中心对称中心的“z”型沟槽两端的开口相对设置。“z”型沟槽接通花纹沟（花纹沟指的是中心花纹沟4、第一花纹沟3和第二花纹沟2），整体组成连续型的沟槽。“z”型沟槽能提高雪地和湿地抓地性能。
35.所述胎肩沿轮胎周向设置开放式的横向沟槽14，横向沟槽14一端开口与第三2d花纹沟槽13的开口处对应设置。开放式的横向沟槽14指的横向沟槽14的两端没有挡板，其中一端开口与第三2d花纹沟槽13的开口处对应设置，横向沟槽14另一端的两侧壁高度逐渐降低直至与胎肩齐平。设置的横向沟槽14有利于轮胎散热。
36.所述第三花纹块5上均匀设置沿轮胎轴向的胎肩沟槽8，胎肩沟槽8延伸至胎肩。胎肩沟槽8横跨第三花纹块5与胎肩，每一第三花纹块5上对应上支座三条横向的胎肩花纹沟。设置的胎肩花纹沟有利于轮胎的散热、防偏磨。
37.第一花纹块7、第二花纹块6和第三花纹块5横向形成轮胎节距，轮胎节距沿周向分布，沿轮胎圆周分布的节距长度有一种为m，沿轮胎圆周分布的节距数为n，包含节距数为n节距长度为m的节距总长度为nm，nm等于轮胎的外直径与π的乘积，轮胎胎面1由m一种节距设59个节距排列形成一周，节距排列的方式是等节距排列。
38.位于同一斜直线上且关于同一中心对称的花纹块（花纹块包括有第一花纹块7、第二花纹块6和第三花纹块5），与其相邻列的花纹块之间错位设置，错位长度为节距长度m的9/32，保证胎面花纹1左右两侧的横向沟槽14交错排布，并均匀排布，以提高花纹的驱动性能，雪地性能。如图8为沿m-m的剖视图示意图，图9为沿n-n的剖视图示意图，图10为沿p-p的剖视图示意图，在轮胎表面形成一个沟槽和花纹块交错的胎面，可以提供良好的雪地性能。
39.所述第一分割沟槽9的“z”字型上部沟槽和下部沟槽与轮胎轴线之间的夹角为10
°
到12
°
；第一2d花纹沟槽10和第二2d花纹沟槽11与轮胎轴线之间的夹角为10
°
到12
°
。
40.所述第二分割沟槽12的“z”字型上部沟槽和下部沟槽与轮胎轴线之间的夹角为5
°
到8
°
；第三2d花纹沟槽13与轮胎轴线之间的夹角为5
°
到8
°
。
41.所述第二花纹块6之间设置加强筋15，加强筋15的宽度为第二花纹块6宽度的1/3到1/2，加强筋15的厚度为第二花纹沟2的1/6到1/5。
42.所述中心花纹沟4的宽度为2mm，第一花纹沟3和第二花纹沟2的宽度为10mm。中心花纹沟44剖视图为如图6所示，中心花纹沟44的宽度为2mm深度为16mm，圆弧c半径为1mm。第一花纹沟3的剖视图为如图5所示，第一花纹沟3的宽度为8mm，深度为18mm，第一花纹沟3的横截面由直线la、lb、lc、ld及圆弧c五部分组成，圆弧c半径为2.5mm，直线lb和直线ld对称设置，la和lc与胎面倾角为7.5
°
，结构同第二花纹沟2的结构。第二花纹沟2的剖视图为如图4所示，第二花纹沟2的宽度为8mm，深度为18mm，第二花纹沟23的横截面由直线la、lb、lc、ld及圆弧c五部分组成，圆弧c半径为2.5mm，直线lb和直线ld对称设置，la和lc与胎面倾角为7.5
°
。
43.长途驱动轮产品的花纹饱和度一般在73%左右，行驶的里程数最大在4628km，通过对中心花纹沟4、第一花纹沟3、第二花纹沟2的宽度、深度进行调整，进而提高了花纹的饱和度，胎面花纹1的饱和度能够达到为76%，可以大幅度提高产品行驶里程，当安装在导向轮位时，行驶里程数在75634到85149km之间，当安装在驱动轮位时，行驶的里程数在47876到51089km之间。
44.本发明公开的一种适用于全轮位的轮胎，通过优化花纹的深度、宽度、饱和度，可以用来保证轮胎适用于导向和驱动轮位，并且能实现长途运输。中心花纹沟4、第一花纹沟3
和第二花纹沟2均为折线型花纹沟，与直线型花纹沟相比驱动力更强，花纹块采用错位等节距的花纹设计方案，有效地降低了轮胎花纹的噪声。第一花纹块7和第二花纹块6整体接近六边形的块状花纹设计，提供优秀的牵引性能及雪地性能。第一分割沟槽9和第二分割沟槽12的合计能使胎面具有良好的散热性能，同时具备良好的湿地、雪地性能，这样能使轮胎具有良好的耐久性能，达到客户的使用需求。胎面花纹1具有兼顾里程和滚阻性能，同时具备良好的驱动性能及排石性能。
45.本发明方案所公开的技术手段不仅限于上述实施方式所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

技术特征：
1.一种适用于全轮位的轮胎，包括胎面花纹和胎肩，其特征在于，所述胎面花纹包括中心花纹沟，中心花纹沟向两侧胎肩方向均依次设置第一花纹沟和第二花纹沟，中心花纹沟、第一花纹沟和第二花纹沟均为沿轮胎周向的封闭折线，两侧的第一花纹沟和第二花纹沟呈中心对称； 中心花纹沟与第一花纹沟之间为第一花纹带，第一花纹带由多个第一2d花纹沟槽分割成的第一花纹块组成，第一花纹块的形状为六边形，第一花纹块被第一分割沟槽分割为呈中心对称的两部分，且位于不同列上的第一分割沟槽呈中心对称； 第一花纹沟与第二花纹沟之间为第二花纹带，第二花纹带由多个第二2d花纹沟槽分割成的第二花纹块组成，第二花纹块的形状为六边形，第二花纹块被第二分割沟槽分隔为呈中心对称的两部分，且位于不同列上的第二分割沟槽呈中心对称；第二花纹沟与胎肩之间为第三花纹带，第三花纹带由多个第三2d花纹沟槽分割成的第三花纹块组成，第三花纹块的形状为五边形，其中一条边与胎肩的边缘重合。2.根据权利要求1所述的适用于全轮位的轮胎，其特征在于，所述第一分割沟槽和第二分割沟槽为“z”型沟槽，在同一斜直线上且关于同一中心对称中心的“z”型沟槽两端的开口相对设置。3.根据权利要求2所述的适用于全轮位的轮胎，其特征在于，所述胎肩沿轮胎周向设置开放式的横向沟槽，横向沟槽一端开口与第三2d花纹沟槽的开口处对应设置。4.根据权利要求3所述的适用于全轮位的轮胎，其特征在于，所述第三花纹块上均匀设置沿轮胎轴向的胎肩沟槽，胎肩沟槽延伸至胎肩。5.根据权利要求4所述的适用于全轮位的轮胎，其特征在于，位于同一斜直线上且关于同一中心对称的花纹块，与其相邻列的花纹块之间错位设置，错位长度为节距长度m的9/32。6.根据权利要求5所述的适用于全轮位的轮胎，其特征在于，所述第一分割沟槽的“z”字型上部沟槽和下部沟槽与轮胎轴线之间的夹角为10
°
到12
°
； 第一2d花纹沟槽和第二2d花纹沟槽与轮胎轴线之间的夹角为10
°
到12
°
。7.根据权利要求6所述的适用于全轮位的轮胎，其特征在于，所述第二分割沟槽的“z”字型上部沟槽和下部沟槽与轮胎轴线之间的夹角为5
°
到8
°
； 第三2d花纹沟槽与轮胎轴线之间的夹角为5
°
到8
°
。8.根据权利要求7所述的适用于全轮位的轮胎，其特征在于，所述第二花纹块之间设置加强筋，加强筋的宽度为第二花纹块宽度的1/3到1/2，加强筋的厚度为第二花纹沟的1/6到1/5。9.根据权利要求8所述的适用于全轮位的轮胎，其特征在于，所述中心花纹沟的宽度为2mm，第一花纹沟和第二花纹沟的宽度为10mm。10.根据权利要求9所述的适用于全轮位的轮胎，其特征在于，所述胎面花纹的饱和度为76%。

技术总结
本发明公开了一种适用于全轮位的轮胎，包括胎面花纹和胎肩，所述胎面花纹包括中心花纹沟，中心花纹沟向两侧胎肩方向均依次设置第一花纹沟和第二花纹沟，中心花纹沟、第一花纹沟和第二花纹沟均为沿轮胎周向的封闭折线，两侧的第一花纹沟和第二花纹沟呈中心对称。本发明公开的一种适用于全轮位的轮胎，通过优化花纹的深度、宽度、饱和度，可以用来保证轮胎适用于导向和驱动轮位，并且能实现长途运输。中心花纹沟、第一花纹沟和第二花纹沟均为折线型花纹沟，与直线型花纹沟相比驱动力更强，花纹块采用错位等节距的花纹设计方案，有效地降低了轮胎花纹的噪声。第一花纹块和第二花纹块整体接近六边形的块状花纹设计，提供优秀的牵引性能及雪地性能。及雪地性能。及雪地性能。


技术研发人员：魏爱云 贾晓栋 李国瑞 任晓静 郭玮
受保护的技术使用者：风神轮胎股份有限公司
技术研发日：2022.12.31
技术公布日：2023/9/14